Qualitätssicherung

Roboter- Sensorsystem prüft hybride Bauteile

Wissenschaftler des Fraunhofer IZFP haben ein robotergestütztes Sensorsystem zur zerstörungsfreien Prüfung von Hybridguss-Bauteilen entwickelt, das sich zur Qualitätsüberwachung in Produktionsprozesse integrieren lässt.

Robotergestütztes Sensorsystem zur zerstörungsfreien Prüfung von Hybridguss-Bauteilen. © Fraunhofer IZFP

Im Rahmen der Qualitätssicherung von Leichtbau-Komponenten sind intelligente Sensorsysteme von wesentlicher Bedeutung: In vielen Industriebereichen, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie, kommen zunehmend zukunftsweisende Hybridbauweisen aus Faserverbundwerkstoffen und Leichtmetallen zum Einsatz. Materialfehler im Endprodukt können jedoch zu vorzeitigem Versagen führen und damit den sicheren Gebrauch beeinträchtigen. Wissenschaftler des Fraunhofer IZFP haben ein robotergestütztes Sensorsystem zur zerstörungsfreien Prüfung von Hybridguss-Bauteilen entwickelt, welches sich ohne großen Aufwand zur Qualitätsüberwachung in Produktionsprozesse integrieren lässt.

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach sich. Prozessstörungen werden aufgrund der auf Stichproben beschränkten Prüfung überdies oft erst erkannt, wenn bereits in erheblichem Umfang Ausschuss entstanden ist. Zerstörungsfreie Prüfverfahren sind daher eine Alternative und bei entsprechender Umsetzung langfristig auch ein Ersatz für zerstörende Verfahren. Das Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP in Saarbrücken untersucht Komponenten oder Bauteile bereits während des Herstellungsprozesses, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche und dessen Eigenschaften zu verändern.

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Kognitive Sensorik zur Qualitätssicherung
Im Kontext von Industrie 4.0 ist der automatisierte Einsatz intelligenter zerstörungsfreier Sensorsysteme wesentlicher Bestandteil zur Sicherstellung der optimalen Produktqualität in der Fertigung. Die Fraunhofer-Experten haben daher ein robotergestütztes Sensorsystem zur Qualitätsüberwachung vorgestellt, welches sich einfach in die Produktionsprozesse integrieren lässt. Die mögliche Anwendung solcher Systeme wird anhand einer robotergestützten Prüfung von Hybridguss-Proben demonstriert. Bei diesen handelt es sich um in Druckguss gefertigte Barren aus Aluminium, die durch einen Metalleinleger im Inneren verstärkt werden. Durch die robotergestützte Wirbelstromprüfung lassen sich Qualitätsmerkmale wie die Position oder die Unversehrtheit des Einlegers im Guss nachweisen.

Die Vorteile der roboterbasierten Prüfung mit Wirbelstrom gegenüber konventionellen Computertomographie-Prüfungen liegen in der unkomplizierten Prüfung mit weniger notwendigen Sicherheitsvorkehrungen sowie in der Bewertung von relevanten Qualitätsmerkmalen. Dies ist ressourcenschonend, reduziert Kosten und trägt zur Stärkung der Wettbewerbsposition der Produzenten bei. Das saarländische Forschungsinstitut verfügt über jahrzehntelange Erfahrung und Know-how im Bereich der Kombination und Automatisierung derartiger zerstörungsfreier Prüfmethoden für die Fertigung. as

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